Pesquisadores da Chalmers College of Expertise em Gotemburgo, Suéciadesenvolveram um biomaterial imprimível em 3D derivado de fermento de padeiro (Saccharomyces cerevisiae) e celulose microfibrilada (MFC) destinado ao uso como revestimento inside leve.
O estudo representa a primeira investigação conhecida sobre a levedura como elemento basic na Materiais arquitetônicos imprimíveis em 3D em uma escala demonstrável.
O trabalho foi liderado por Yagmur Bektas e Malgorzata A. Zboinska do Departamento de Arquitetura e Engenharia Civil de Chalmers, ao lado de colegas dos Departamentos de Ciências da Vida e Química e Engenharia Química da universidade, e da Universidade Aalto, na Finlândia.
Por que fermento e celulose?
Os materiais de construção convencionais – tijolos, betão, vidro e plásticos – são responsáveis por 30% do esgotamento international de matérias-primas e 33% da geração de resíduos sólidos. Pesquisas anteriores de base biológica na área concentraram-se principalmente em materiais estruturais volumososdeixando soluções de chapas leves inexploradas.
Padeiro levedura foi selecionada por sua rápida taxa de crescimento – um tempo de duplicação de 90 minutos – e por sua disponibilidade como subproduto da indústria cervejeira. A celulose, proveniente de resíduos de madeira e fluxos de celulose industrial, proporcionou viscosidade e estabilidade de forma durante a extrusão.
As formulações otimizadas combinaram uma solução de levedura a 3%, uma solução aquosa de MFC a 13%, alginato de sódio a 1%, glicerol a 5% e água. A levedura foi preparada em duas formas: células intactas desativadas em forno, que atuaram como enchimento, e células homogeneizadas desativadas em forno, que funcionaram como ligantes.
A análise termogravimétrica indicou que as formulações resistiram à decomposição térmica completa além de 330°C, o que os autores sugeriram que pode ter relevância em segurança contra incêndio para uso interno.
Ladrilhos de grande formato medindo 20cm × 50cm foram produzidos usando um sistema de extrusão baseado em pressão montado em um robô industrial KUKA Agilus KR10. Os projetos de ladrilhos sólidos registraram encolhimento da área superficial de 6% e deformação tridimensional média de 0,02 mm. Dezessete telhas foram montadas em um demonstrador de tela vertical exibindo configurações de porosidade sólida, perfurada e híbrida.
Os autores identificaram mais trabalhos necessários sobre durabilidade a longo prazo, resistência à umidade, desempenho ao fogo e métodos de montagem de ladrilhos antes da implantação prática. O estudo foi publicado em Fronteiras da Pesquisa Arquitetônica.